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Turbocompresor

El turbocompresor consiste en una turbina movida por los gases de escape en cuyo eje hay un compresor centrífugo que toma el aire a presión atmosférica antes o después de pasar por el filtro de aire, después del filtro en el caso de Opel, y luego lo comprime antes de introducirlo en los cilindros. Este aumento de la presión de la carga consigue introducir en el cilindro un mayor volumen de mezcla (carga combustible) que el volumen actual del cilindro permitiría a presión atmosférica, obteniendo el motor más potencia que un motor atmosférico de cilindrada equivalente.

Los turbocompresores más pequeños y de presión de soplado más baja ejercen una presión máxima de 0,25 bares (3.625 psi), mientras que los más grandes alcanzan los 1,5 bares (21,75 psi).

Como la energía utilizada para comprimir el aire de admisión proviene de los gases de escape, este sistema no resta potencia al motor a diferencia de los sistemas con compresor mecánico (sistemas en los que el compresor es accionado por una polea conectada al cigüeñal).

Geometría fija y geometría variable

Motores diésel

En los motores diésel el turbocompresor está más difundido debido a que un motor diésel trabaja por autoencendido, es decir, el combustible enciende espontáneamente al aumentar la temperatura del mismo. Esta temperatura es lograda por el aumento de la presión de la carga de aire en el cilindro durante la fase de compresión y al alcanzarse la más alta temperatura de la carga de aire, el gasóleo es inyectado haciendo combustión espontáneamente, obviando el sistema de encendido. Al aumentar el volumen de la carga de aire durante el ciclo de admisión mediante el uso de un turbocompresor, se logra aumentar considerablemente el rendimiento del motor, así como su capacidad de respuesta.

Motores gasolina

En los motores a gasolina de inyección indirecta, el combustible se inyecta en el paso entre el turbocompresor y la cámara de combustión (multiple de admisión). En un motor diésel de inyección directa, se introduce el combustible directamente en la cámara de combustión al finalizar la fase de compresión cuando la carga de aire ha alcanzado su mayor temperatura.

En los motores a gasolina, en cambio, se debe reducir la relación de compresión para evitar el autoencendido. Esto produce una disminución del rendimiento (para el mismo consumo se obtiene menos energía), con lo que el consumo es más alto que en un motor atmosférico, incluso cuando no se demanda mucha potencia. Para mitigar este problema, la marca Saab del grupo General Motors ha ideado un sistema de compresión variable, mediante el cual se consiguen 225 CV en un motor de 1.6 litros con un consumo normal de un 1.6.

Debido a que los motores a gasolina incorporan una "mariposa", la cual regula la cantidad de mezcla a ingresar en los cilindros, es nesesaria la utilizacion de una válvula adicional llamada "blow-off". Al cerrar la mariposa en forma repentina la presión en las cañerias aumenta y el caudal se reduce drasticamente, estos factores llevan a al turbocompresor a un area de trabajo inestable conocida como "surge" que de no ser evitada daña el turbo compresor. Para evitarla la blow-off libera parte del aire proveniente del turbocompresor. Las blow-off pueden recirculan el exceso de presión a la entrada de la admisión (en este caso se llaman válvulas "diverter" o "desviadora") y válvulas blow-off propiamente dichas que descargan la presión al exterior produciendo un sonido característico.

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